土壤的礦物質(zhì)

第一節(jié) 土壤礦物質(zhì)與巖石的風(fēng)化（聯(lián)系前后的部分，多理解后面才好學(xué)）

一 土壤三相組成：固相、液相和氣相

固相 （50％）：礦物質(zhì)：95%

有機(jī)質(zhì)：5%

液相（15％~35％）：土壤液體

氣相（15％~35％）：土壤氣體

二、巖石的風(fēng)化（了解，理解）

1、主要成土礦物、巖石：（巖石）一種和數(shù)種礦物的集合體（區(qū)分巖與石的叫法區(qū)別）

大致分為三種：巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖（要知道三者的區(qū)別和關(guān)系，知道各自的基本特性，這是土壤學(xué)的常識(shí)性問(wèn)題，土壤形成過(guò)程中的母質(zhì)就是由這三種巖石風(fēng)化而來(lái)，母質(zhì)中三種巖石配比不同，未來(lái)的土壤的理化性質(zhì)也不同，即，有相互關(guān)聯(lián)）

（1）巖漿巖：巖漿冷凝而成

a.酸性巖：SiO265% 易風(fēng)化，K豐富，砂粘適中，花崗巖

b.中性巖：SiO22-65% 大量粘土礦物，K豐富，正長(zhǎng)巖

c.基性巖：（堿性）SiO242-52% Ca、Mg、Fe 鹽基，輝長(zhǎng)巖、玄武巖（2）沉積巖: 在地表常溫常壓下，先生成的巖石風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物以及生物作用與火山作用的產(chǎn)物在原地或經(jīng)外力搬運(yùn)形成沉積層，再經(jīng)固結(jié)成巖作用而成的巖石。雖占地殼重量5%，占大陸面積75%）

礫巖（顆粒直徑2毫米）

砂巖（0.05-2毫米）

粉砂巖（0.005-0.05毫米）

粘土巖（0.005毫米）

石灰?guī)r（貝類動(dòng)物的殘骸堆積、壓實(shí)和固結(jié)而成；也有純化學(xué)沉淀作用生成的石灰?guī)r）

(3)變質(zhì)巖:巖漿巖或沉積巖受到地殼運(yùn)動(dòng)或巖漿運(yùn)動(dòng)造成的高溫高壓和熱氣熱液

作用, 而發(fā)生變質(zhì)的巖石。在變質(zhì)過(guò)程中礦物重新結(jié)晶或產(chǎn)生新礦物，或作定向

排列，使原有巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物成分發(fā)生變化。

片麻巖（多由花崗巖變質(zhì)而成）

石英巖（由石英砂巖變質(zhì)而成）

大理巖（由石灰?guī)r重新結(jié)晶而成）

片巖（由基性巖和超基性巖變質(zhì)而成）

千枚巖（頁(yè)巖、長(zhǎng)石砂巖和酸性噴出巖變質(zhì)而成）

三者的關(guān)系：

①沉積巖和巖漿巖通過(guò)變質(zhì)作用形成變質(zhì)巖。

②巖漿巖和變質(zhì)巖通過(guò)母巖的風(fēng)、剝蝕和一系列的沉積作用而形成沉積巖。

③變質(zhì)巖和沉積巖進(jìn)入地下深處后，在高溫高壓條件下發(fā)生熔融形成巖漿，經(jīng)結(jié)晶作用而變成巖漿巖

3、巖石礦物對(duì)土壤性質(zhì)的影響

質(zhì)地：石英含量多，質(zhì)地粗，通透性好，保水肥差（花崗巖、石英巖）；

粘粒多，通透性差，保水肥力強(qiáng)（黑云母，角閃石、輝石等）。

養(yǎng)分：K（正長(zhǎng)石、云母）、P（磷灰石）、Ca、Mg、Fe（橄欖石、角閃石等）。

土壤酸堿性：花崗巖：酸 ；石灰?guī)r：堿。

三.土壤的簡(jiǎn)單形成過(guò)程（后來(lái)章節(jié)有具體講解，在此只做了解）

風(fēng)化 風(fēng)化

巖石——→ 母質(zhì)——→ 土壤

具體：巖石→風(fēng)化破碎→疏松的堆積物→成土母質(zhì)（地質(zhì)堆積，重新沉積）→土壤

母質(zhì)：原生基巖經(jīng)過(guò)風(fēng)化、搬運(yùn)、堆積等作用在地表形成的一層疏松的堆積物，是形成土壤的基礎(chǔ)

風(fēng)化作用：巖石、礦物在外界因素和內(nèi)部因素的共同作用下，逐漸發(fā)生分解和崩解的過(guò)程。

物理、化學(xué)、生物作用三種作用同時(shí)進(jìn)行

a.物理風(fēng)化：物理崩解 、 T、結(jié)冰、水流、風(fēng)

b.化學(xué)風(fēng)化：化學(xué)變化產(chǎn)生新物質(zhì)的過(guò)程，H2O， CO2，O2

c.生物風(fēng)化：生物作用+分泌+有機(jī)產(chǎn)物 物理+化學(xué)作用

風(fēng)化作用的類型（重點(diǎn)理解，記憶）

（1）物理風(fēng)化作用

指使巖石產(chǎn)生物理變化而成為碎屑狀態(tài)的過(guò)程.

特點(diǎn):成分未變。

類型：

a、主要是溫度引起巖石的熱力學(xué)變化–晝夜溫差、凍結(jié)。

b、鹽類結(jié)晶的裂脹作用、流水沖刷和磨蝕、風(fēng)砂磨蝕。

產(chǎn)物：顆粒較粗，多偏砂、石礫多，養(yǎng)分不易釋放出來(lái)。

2）化學(xué)風(fēng)化作用

指巖石在水和空氣（主要是氧氣和二氧化碳）的參與下進(jìn)行的溶解作用、水化作用、水解作用、氧化作用等的總稱。

特點(diǎn)：是巖石可進(jìn)一步破碎成膠體狀微粒，使原生礦物成分發(fā)生改變，產(chǎn)生在地表?xiàng)l件下比較穩(wěn)定的次生礦物。

方式（了解）：a、溶解作用 CaCO3+H2O+CO2=Ca2++2HCO3-

b、水化作用 CaSO4+2H2O ? CaSO4 ? 2H2O

(硬石膏) （石膏）

2Fe2O3 + 3H2O ? 2Fe2O3 ? 3H2O

(赤鐵礦) (褐鐵礦)

c、水解作用–最基本

2KalSi3O8 + CO2 + 2H2O → H2Al2Si2O8. H2O + 2SiO2 + K2CO3

(正長(zhǎng)石) (高嶺石) (含水二氧化硅) (鉀鹽)

d、氧化作用 2FeS2 + 16H2O +7O2 = 2FeSO4 .7H2O + 2H2SO4

(黃鐵礦) (硫酸亞鐵)

3）生物風(fēng)化作用

指動(dòng)物、植物、微生物的生命活動(dòng)及其分解產(chǎn)物對(duì)巖石礦物的風(fēng)化作用。

類型：a、根系的擠壓；

b、地衣、苔蘚保蓄水分，加強(qiáng)化學(xué)風(fēng)化；

c、呼吸產(chǎn)生的二氧化碳和有機(jī)酸，分解礦物等。

四、五大成土因素（重點(diǎn)理解）

1.氣候因素：氣溫、降雨量

溫暖和潮濕的環(huán)境下，氣溫高，降雨量大，植物茂密，微生物活躍，化學(xué)風(fēng)化作用速度快而充分，巖石的分解向縱深發(fā)展可形成巨厚的風(fēng)化層。

在極地和沙漠地區(qū)，由于氣候干冷，化學(xué)風(fēng)化的作用不大，巖石易破碎為棱角狀的碎屑。

2.母質(zhì)因素：礦物學(xué)和化學(xué)組成

土壤的 物理性質(zhì)：孔隙度、團(tuán)聚體

化學(xué)性質(zhì)：養(yǎng)分

3.地形因素：對(duì)母質(zhì)在地表的再分配；對(duì)水、熱、氣的再分配。

地勢(shì)起伏大的山區(qū)，風(fēng)化產(chǎn)物易被外力剝蝕而使基巖裸露，加速風(fēng)化。山坡的方向涉及到氣候和日照強(qiáng)度，如山體的向陽(yáng)坡日照強(qiáng)，雨水多，風(fēng)化強(qiáng)烈。

4.生物因素（動(dòng)物、植物、微生物）：營(yíng)養(yǎng)元素的生物積累，腐殖質(zhì)的形成。

5.時(shí)間因素：成土所需的時(shí)間：成土速率

紫色砂巖十幾年

俄羅斯平原，3000年形成40cm厚土層

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